Калькулятор латус-ректума — парабола, эллипс, гипербола

Вычислите длину латус-ректума для параболы, эллипса или гиперболы.

Выберите тип конического сечения и введите необходимые параметры, чтобы сразу вычислить длину латус-ректума.

Калькулятор латус-ректума — парабола, эллипс, гипербола
Вычислите длину латус-ректума для параболы, эллипса или гиперболы.

Примеры латус-ректума

Четыре примера для всех трёх типов конических сечений.

ПараметрыЛатуc-ректумКоника / Формула
Парабола, p = 28Парабола: L = 4p = 4 × 2 = 8.
Эллипс, a = 5, b = 33.6Эллипс: L = 2b²/a = 2 × 9 / 5 = 3.6.
Гипербола, a = 4, b = 22Гипербола: L = 2b²/a = 2 × 4 / 4 = 2.
Парабола, p = 1040Парабола: L = 4p = 4 × 10 = 40.

О калькуляторе латус-ректума

Латус-ректум — это особая хорда конического сечения, проходящая через фокус и перпендикулярная главной оси. Название происходит от латыни и означает «прямая сторона». Для трёх основных конических сечений — параболы, эллипса и гиперболы — формулы латус-ректума различаются. Для параболы, заданной уравнением y² = 4px или x² = 4py, длина латус-ректума просто равна 4p, где p — расстояние от вершины до фокуса (также называемое фокальным параметром). Латус-ректум соединяет две точки параболы, расположенные непосредственно над и под (или слева и справа от) фокуса. Чем больше p, тем более полого открывается парабола и тем длиннее латус-ректум. Для эллипса с большой полуосью a и малой полуосью b (где a > b) длина латус-ректума равна 2b² / a. Эта формула применима как к горизонтальному эллипсу (x²/a² + y²/b² = 1), так и к вертикальному. Латус-ректум — это хорда, проходящая через каждый фокус перпендикулярно большой оси; на самом деле таких хорд две, по одной в каждом фокусе, и обе одинаковой длины. Чем более вытянут эллипс (чем меньше b по сравнению с a), тем короче латус-ректум. Для гиперболы с полуосью трансверсали a и сопряжённой полуосью b та же формула 2b² / a даёт длину каждого латус-ректума. У гиперболы две ветви и два фокуса, поэтому у неё два латус-ректума — по одному для каждой ветви. Несмотря на очень разную форму гиперболы и эллипса, формулы совпадают, если выражать их через a и b. Латус-ректум — фундаментальное свойство, используемое в нескольких областях математики и физики. В оптике параболические зеркала и антенны фокусируют параллельные лучи в фокусе; латус-ректум определяет ширину параболы на глубине фокуса, что влияет на апертуру оптической системы. В астрономии латус-ректум эллиптической орбиты определяет расстояние от фокуса (звезды или планеты, вокруг которой обращаются), при котором скорость точно равна среднему между максимальной и минимальной орбитальными скоростями. Законы Кеплера и расчёты орбитальной механики используют латус-ректум как удобный орбитальный параметр. Этот калькулятор автоматизирует вычисления: выберите тип коники, введите нужные параметры, и инструмент сразу вычислит длину латус-ректума. Для параболы нужен только p. Для эллипса или гиперболы нужны a и b.

Как пользоваться калькулятором латус-ректума

  1. Выберите тип конического сечения в раскрывающемся списке: Парабола, Эллипс или Гипербола.
  2. Для параболы введите значение p (расстояние от вершины до фокуса). Для эллипса или гиперболы введите большую полуось a и малую полуось b.
  3. Нажмите «Вычислить латус-ректум», чтобы получить результат.
  4. Результат покажет длину латус-ректума и используемую формулу (4p для параболы, 2b²/a для эллипса и гиперболы).
  5. Нажмите Сбросить, чтобы очистить поля и начать новый расчёт с другой коникой.

Часто задаваемые вопросы

Что такое латус-ректум конического сечения?
Латус-ректум — это хорда, проходящая через фокус конического сечения и перпендикулярная главной оси. Его длина — важная геометрическая характеристика, определяющая «ширину» коники на уровне фокуса. Для параболы она равна 4p, а для эллипса или гиперболы — 2b²/a.
Почему одна и та же формула работает и для эллипса, и для гиперболы?
Хотя эллипс и гипербола выглядят очень по-разному, обе фигуры описываются уравнениями с полуосями a и b, и обе имеют фокусы на расстоянии c от центра. Длину латус-ректума можно вывести из фундаментального соотношения b² = a² − c² (эллипс) или b² = c² − a² (гипербола), и в обоих случаях формула упрощается до 2b²/a.
В чём разница между большой и малой полуосями?
Для эллипса большая полуось a — это половина длины наибольшего диаметра, а малая полуось b — половина длины наименьшего диаметра. Для гиперболы a — это полуось трансверсали (половина расстояния между вершинами), а b — сопряжённая полуось. Во всех случаях для эллипса a должен быть большим из двух значений.
Как используется латус-ректум в астрономии?
В небесной механике орбита планеты — это эллипс, в одном из фокусов которого находится Солнце. Полулатус-ректум (половина длины латус-ректума) связывает геометрию орбиты с физическими величинами. Он появляется в уравнении орбиты r = l / (1 + e∂cosθ), где l — полулатус-ректум, а e∂ — эксцентриситет. Он определяет радиус орбиты, когда истинная аномалия равна 90°, то есть когда планета находится строго сбоку от фокуса.
Можно ли использовать латус-ректум для окружности?
Окружность — это частный случай эллипса, когда a = b и эксцентриситет равен нулю. Оба фокуса совпадают в центре, а «латус-ректум», проходящий через центр, имеет длину 2a, то есть диаметр. Этот калькулятор предназначен для общих конических сечений; для окружности достаточно помнить, что латус-ректум равен диаметру.

Похожие инструменты

Калькулятор направления вектора
Вычисляйте направляющие углы, косинусы и единичные векторы для 2D и 3D векторов мгновенно.
Калькулятор смешанного числа в неправильную дробь
Мгновенно переводите смешанные числа в неправильные дроби с пошаговым решением. Введите целую часть, числитель и знаменатель.
Калькулятор треугольной призмы - объем и площадь
Рассчитайте объем, площадь основания, боковую и полную поверхность треугольной призмы по трем сторонам и высоте.
Калькулятор площади поверхности треугольной призмы
Рассчитайте полную площадь поверхности треугольной призмы по трём сторонам основания и длине призмы. Площадь основания — по Герону.
Калькулятор уравнения сферы
Стройте 3D-уравнение сферы в стандартной форме по центру и радиусу с верными знаками и развернутой формой.
Калькулятор НОД - наибольший общий делитель
Вычисляйте наибольший общий делитель (НОД) двух и более целых чисел алгоритмом Евклида или разложением на простые множители.
Калькулятор конечных десятичных дробей
Определите, дает ли дробь конечную или периодическую десятичную запись. Мгновенно показывает разложение знаменателя на простые множители.
Калькулятор частичных произведений
Разбивает умножение на шаги по разрядам. Удобно для наглядного изучения многозначной арифметики с мгновенным результатом.